(57)【要約】      （修正有）【課題】ボールエンドミルの軸心付近の切削抵抗を軽減し、加工面性状が良好なボールエンドミルを提供する。【解決手段】ボールエンドミルのボール部先端２に突起を設け、エンドミル側面視で突起の高さが０．０２ｍｍ以下であることを特徴とするボールエンドミルにおいて、突起の幅が突起の高さの１〜４倍、突起の側面に稜を設け、ボール部先端に突起を設けることで、切削量自体を減少させ、先端部分の抵抗を軽減し、加工面にビビリやムシレを生じることなく加工できる様にした。【選択図】  図１
2005007493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールエンドミルのボール部先端に突起を設け、該エンドミル側面視で、該突起の高さが０．０２ｍｍ以下であることを特徴とするボールエンドミル。
【請求項２】
請求項１記載のボールエンドミルにおいて、該突起の幅が該突起の高さの１〜４倍であることを特徴とするボールエンドミル。
【請求項３】
請求項１乃至２記載のボールエンドミルにおいて、該突起の側面に稜を設けたことを特徴とするボールエンドミル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本願発明は、マシニングセンタ等の工作機械を使用して低切削抵抗な加工に用いるボールエンドミルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
金型の加工において、３次元形状加工が多く存在し、ボールエンドミルが多く用いられており、特に、ボール部先端に関し、特許文献１記載のボールエンドミルが提案されている。
【特許文献１】特開平１０−２３０４０７号公報
特許文献１は、ボール刃の各先端部に、刃先の稜線が直線である底刃又は刃先の稜線が曲線であり、且つ上記ボール刃のＲより大きいＲの底刃を形成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ボールエンドミルの軸心付近は、適切な切削速度が得られず、切削抵抗の増大により、この部位での加工面は、ビビリ面やムシレ面となっていた。特許文献１記載のボールエンドミルでは、ボール刃に掛る負荷が異なるため、加工面性状に課題があった。
【０００４】
【本発明の目的】
本願発明は、以上のような背景をもとになされたものであり、ボールエンドミルの軸心付近の切削抵抗を軽減し、加工面性状が良好なボールエンドミルを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、ボールエンドミルのボール部先端に突起を設け、エンドミル側面視で該突起の高さが０．０２ｍｍ以下であることを特徴とするボールエンドミルである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本願発明では、ボール部先端に突起を設けることで、切削量自体を減少させ、先端部分の抵抗を軽減できるから、加工面にビビリやムシレを生じることなく加工ができる。また、突起の高さを０．０２ｍｍ以下としたのは、０．０２ｍｍを越えると、突起により、ボール部のアール精度が十分得られないとともに、剛性が無くなり、切削中に突起自体が欠損しやすく、突起の効果が得難くなるからである。ここで、突起の高さが０．００３ｍｍよりも小さいと切削抵抗が十分に軽減できないため、ボール部先端に溶着を生じ易くなることから、０．００３ｍｍ以上が望ましい。好ましくは、０．００５〜０．０１５ｍｍが望ましい。
【０００７】
また、突起の幅を突起の高さの１〜４倍にしても良く、１倍未満では、突起自体の剛性が弱くなり、４倍を越えると、ボール部の回転軌跡の真球度に影響することを考慮したものである。更に、突起の側面に稜を設けても良く、例えば、略多角錐のようにし、突起自体も切削に関与させることにより、切削抵抗を減少でき、摩耗の進行を抑制できる。エンドミル母材に超硬合金やサーメット等の超硬質合金を用いたり、ＴｉＡｌＮ等の硬質皮膜やＣｒ系の潤滑皮膜を施すことにより、長寿命化が計れることは言うまでもない。以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。
【０００８】
（実施例１）
本発明例１として、図１、図２に示す、ボール半径２ｍｍ、ボール刃１の刃数が２枚の超微粒子超硬合金製、ＴｉＡｌＮコ−ティングしたソリッドボールエンドミルであり、ボール部先端２に突起３を設け、突起の高さ４が０．０１ｍｍ、突起の幅５が０．０２ｍｍであり、ボール刃２に連続して突起３の側面に稜６を設けたボールエンドミルを用い切削テストを行い、切削抵抗と加工面性状の観察を行った。従来例２として、本発明例１と同様の仕様で特許文献１記載の、ボール刃のアールより大きいアールの底刃を形成させたボールエンドミルを比較として用いた。切削条件は、被削材に硬さがＨＲＣ２８の構造用鋼を用い、底面切削を、回転数８０００ｍｉｎ−１、送り速度１６００ｍｍ／ｍｉｎ、切り込み量はエンドミル軸方向に０．２ｍｍ、径方向に０．１ｍｍとし行った。
【０００９】
図３は、本発明例１のボール部の回転軌跡７が、１刃当りの送り量８により、切削する切削量９を模式的に示し、図４は、同様に従来例２の場合を示す。本発明例１は、図３より、ボール部先端に突起を設けることで、従来例２、図４と比較して、切削量自体を減少させている。切削テストの結果は、本発明例１はボール部先端の溶着もほとんど認められず、切削抵抗も合力で１５Ｎと低い値を示し、加工面性状も光沢面が得られた。従来例２は、ボール刃に溶着が認められ、切削抵抗も２５Ｎを越える値を示し、又ビビリを生じ、加工面性状が劣った。
【００１０】
（実施例２）
本発明例１と同様の仕様で、本発明例３として突起の高さが０．００３ｍｍ、本発明例４として０．００５ｍｍ、本発明例５として０．０１５ｍｍ、本発明例６として０．０２ｍｍ、比較例７として０．０２５ｍｍのボールエンドミルを製作し、実施例１と同様の切削テスト、評価を行った。その結果、本発明例３〜６は、切削抵抗が１５〜２０Ｎと低い値を示し、特に本発明例４、５は、本発明例１と同様、光沢面が得られ、加工面性状が良好であった。本発明例３は僅かに溶着が認められ、また、本発明例６は、突起部先端に小さなチッピングを生じ、全体的には光沢面は得られたが、数ヶ所くすんだ面性状となり、若干劣る結果となった。これに対し、比較例７は、突起自体が欠損し、切削抵抗が３０Ｎを越え、ムシレ及びビビリを生じ、加工面性状が大きく劣った。
【００１１】
（実施例３）
本発明例１と同様の仕様で、本発明例８として突起の幅が０．００５ｍｍ、本発明例９として０．０１ｍｍ、本発明例１０として０．０３ｍｍ、本発明例１１として０．０４ｍｍ、本発明例１２として０．０５ｍｍのボールエンドミルを製作し、実施例１と同様の切削テスト、評価を行った。その結果、本発明例８〜１２は、切削抵抗が１５〜２０Ｎと低い値を示し、特に本発明例９〜１１は、本発明例１と同様、光沢面が得られ、加工面性状が良好であった。本発明例８は、突起部先端に小さなチッピングを生じ、数ヶ所くすんだ面性状となった。また、本発明例１２は、光沢面は得られたが、ボール部の回転軌跡の真球度が劣り、３次元加工では、加工精度の面で問題が生じるものと考えられる。
【００１２】
（実施例４）
本発明例１と同様の仕様で、本発明例１３として、突起の形状を略円錐状とし、側面に稜が無いボールエンドミルを製作し、実施例１と同様の切削テスト、評価を行った。その結果、本発明例１３は、切削抵抗が１７Ｎと低い値を示し、本発明例１と比較して若干劣ったが、光沢面が得られた。上記実施例では、２枚刃のボールエンドミルに適用したが、本願発明はこれに限られるものではなく、３枚以上の多刃のボールエンドミルに適用しても本願発明の範疇であることは言うまでもない。
【００１３】
【発明の効果】
本願発明を適用することにより、ボールエンドミルの軸心付近の切削抵抗を軽減し、加工面性状が良好なボールエンドミルを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明例１の側面図を示す。
【図２】図２は、図１の主要部拡大図を示す。
【図３】図３は、本発明例１の切削状態の模式図を示す。
【図４】図４は、従来例２の切削状態の模式図を示す。
【符号の説明】
１  ボール刃
２  ボール部先端
３  突起
４  突起の高さ
５  突起の幅
６  稜
７  ボール部の回転軌跡
８  １刃当りの送り量
９  切削量
【図１】
2005007493.tif 000003
【図２】
2005007493.tif 000004
【図３】
2005007493.tif 000005
【図４】
2005007493.tif 000006